JP2002180030A - 特性の優れた樹脂含浸剤組成物 - Google Patents

特性の優れた樹脂含浸剤組成物

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JP2002180030A
JP2002180030A JP2000377095A JP2000377095A JP2002180030A JP 2002180030 A JP2002180030 A JP 2002180030A JP 2000377095 A JP2000377095 A JP 2000377095A JP 2000377095 A JP2000377095 A JP 2000377095A JP 2002180030 A JP2002180030 A JP 2002180030A
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Shunichiro Saito
駿一郎 齋藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】空隙を有する鋳造品、焼結金属、アルミニウム
合金などから成る機械部品の特性を改良するための、硬
化剤を添加した樹脂含浸剤のゲル化に対する安定性を向
上させる。 【解決手段】ビニル系単量体を主成分とする樹脂含浸剤
の組成において、一種以上の水溶性重合禁止剤と一種以
上の非水溶性重合禁止剤を併用することにより金属共存
下での、樹脂含浸剤のゲル化に対する安定性が、一般的
な組成を持つ樹脂含浸剤の安定性と比較して大幅に向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空隙を有する金属
材料、例えば鋳造品、焼結金属、アルミニウム合金など
の特性を改良するために、これらの材料が有する空隙を
充填、封孔するための樹脂含浸剤に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳造品、焼結金属、アルミニウム合金な
ど空隙を有する金属材料が自動車用エンジン部品、トラ
ンスミッション部品など、気体又は液体を収容するため
の機械部品として用いられる場合に必要となる気密性を
得るために種々の含浸剤が用いられる。
【0003】含浸剤のタイプとしては、従来から広く用
いられてきた無機系の水ガラスに対して、最近、封孔効
果の安定性、加工生産性の点で重合性の樹脂含浸剤が普
及しアクリル系のものが主流を占めている。
【0004】アクリル系樹脂含浸剤では、重合性単量体
を主成分として、含浸加工時に硬化剤を添加し、金属材
料に含浸し、加熱硬化する加工工程が用いられる。
【0005】このような含浸加工工程において、硬化剤
を添加した樹脂含浸剤は、長期間安定した粘度を保持す
ることが必要であり、ゲル化を起こすようなことがある
と、これらの樹脂含浸剤がほとんどの場合、三次元架橋
型の熱硬化性硬化物を与えるものであることから樹脂含
浸剤のみならず、含浸槽などの加工設備に対しても多大
な損害をもたらすことになる。
【0006】又、これらの樹脂含浸剤によって加工され
る金属材料の中には特定の硬化剤を添加した樹脂含浸剤
の安定性(ポットライフ)を大幅に損なうものがあり、
改良が必要とされた。
【0007】このような安定性向上のための技術とし
て、窒素原子を含む腐食抑制剤を樹脂含浸剤の成分とし
て使用する方法などが提案されているが、充分なものと
言えない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】代表的なビニル系単量
体であるアクリル系単量体を主成分とする樹脂含浸剤に
おいては、硬化剤として、アゾ化合物又は過酸化物が用
いられ、加工工程では、それらの硬化剤の分解温度に対
応した温度による加熱硬化がおこなわれるが、熱水硬化
が一般的であることから、分解温度が、50〜100℃
程度であるため、夏期の温度管理の手落ちなどにより、
或いは温度管理の手落ちがなくても、その硬化剤の分解
温度より遥かに低い温度でもゲル化が起こる場合があ
り、工程の温度管理に留意するだけでは解決できない問
題である。
【0009】その原因として考えられる要因の一つは、
ある種の金属の硬化剤に対する分解促進効果(触媒効
果)である。
【0010】そこで、このような複合した要因に基づく
ゲル化又は粘度上昇を防止するための安定性を与え、且
つ、封孔効果における信頼性、加工生産性などの特徴を
損なうことなく樹脂含浸剤を改良することが必要であ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は研究の結果、
樹脂含浸剤の低温域におけるゲル化に対する安定性向上
のために必要な樹脂含浸剤組成物の発明に到達した。
【0012】本発明は、ビニル系単量体を主成分とする
樹脂含浸剤において、その組成に一種以上の水溶性重合
禁止剤と一種以上の非水溶性重合禁止剤を併用すること
を特徴とする。
【0013】樹脂含浸剤の組成の一成分として重合禁止
剤が使用されることは一般的であるが、本発明において
は、その水溶性に注目し、水溶性重合禁止剤と非水溶性
重合禁止剤を樹脂含浸剤組成において併用することによ
り樹脂含浸剤の低音域(30〜40℃)におけるゲル化
に対する安定性が大幅に向上することを見出した。
【0014】このような目的のために使用される水溶性
重合禁止剤とは、25℃における水に対する溶解度が
1.0g/100g水以上の値を持つ化合物を指し、具
体的な物質名としては、ハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、N,Nジエチルヒドロキシルア
ミン、などが挙げられ、又、非水溶性重合禁止剤とは、
25℃における水に対する溶解度が1.0g/100g
水未満の値を持つ化合物を指し、具体的な物質名として
は、2,6ジーt−ブチルー4−メチルフェノール、
2,4ジメチルー6−t−ブチルフェノールなどが挙げ
られる。
【0015】樹脂含浸剤組成における重合禁止剤は、加
工工程の加熱硬化反応速度を支配する成分であり、併用
される重合禁止剤の比率は主成分であるビニル系単量体
および硬化剤の種類及び量との相対的な関係によって決
定される。
【0016】即ち、重合禁止剤の量が過剰であると樹脂
含浸剤の硬化反応を遅らせ、乃至は硬化不良を起こす可
能性があり、過少であると目的とする安定化効果が得ら
れないと言う弊害に繋がる。
【0017】実験的に決定された合計の重合禁止剤の量
のビニル系単量体の量に対する比率は、0.1〜1.5
重量パーセントが適切な範囲であった。
【0018】本発明において使用されるビニル系単量体
としては、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
2−ヒドロキシプロピル、ジメタクリル酸エチレングリ
コール、ジメタクリル酸テトラエチレングリコール、ト
リメタクリル酸トリメチロールプロパン、などのアクリ
レート又はメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼ
ンなどの芳香族ビニル化合物などが挙げられる。
【0019】又、ビニル系単量体を重合硬化させるため
の硬化剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロ
イルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシビバレー
ト、ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネイト、0−
ジメチルベンゾイルパーオキサイド、などの有機過酸化
物、アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス
−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2´
―アゾビスイソブチレートなどのアゾ化合物が用いられ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明は、空隙を有する金属材料
から成る機械部品などの特性を改良するための含浸加工
工程で使用される樹脂含浸剤組成において、一種以上の
水溶性重合禁止剤と一種以上の非水溶性重合禁止剤を併
用することにより実施される。
【0021】即ち、上記の工程で使用される樹脂含浸剤
は一般的に、主成分としてのビニル系単量体、硬化剤、
重合禁止剤及び、その他の効果を目的とする添加剤から
なる組成を持つ。このような組成において、重合禁止剤
を水溶性化合物と非水溶性化合物の二種類以上の複合し
たものとすることにより実施される。
【0022】樹脂含浸加工工程において、樹脂含浸剤は
加工される機械部品が経済的な要請に対して満足な生産
性を伴って処理されるための特性を備えることが必要で
ある。本発明のポイントとなる樹脂含浸剤における重合
禁止剤は、その特性及び量(比率)とのバランスによっ
て樹脂含浸剤の硬化反応速度を支配する。
【0023】従って、硬化剤その他の条件が一定のもの
であれば、併用される個々の重合禁止剤のそれぞれの量
(比率)は、一種類の化合物が使用される場合と比較し
て小さい量(比率)が組み合わされることになる。
【0024】
【実施例】次に、実施例により本発明の効果を説明す
る。方法としては、本発明の効果を樹脂含浸剤の一般的
な組成物Aと本発明に基づく組成物Bとの比較の形で説
明する。
【0025】
【実施例1】メタクリル酸エステルを主成分とする、次
の組成を持つ樹脂含浸剤を調整した。(組成物A) メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル 40重量部 メタクリル酸2−ヒドロキシエチル 50 〃 ジメタクリル酸トリエチレングリコール 10 〃 ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.4〃 アゾビスイソブチロニトリル 0.3〃
【0026】次に、上記組成物Aの重合禁止剤ハイドロ
キノンモノメチルエーテル0.4重量部を、ハイドロキ
ノンモノメチルエーテル(水溶性)0.2重量部及び
2,6−ジーt−ブチルー4−メチルフェノール(非水
溶性)0.2重量部に置き換えた組成物Bを調整した。
【0027】これらの樹脂含浸剤A及びB各15gをガ
ラス製試験管に入れ、自動車部品用アルミニウム合金AD
C-12の小片を各試験管にそれぞれ0.3gづつ入れて、
試験管の上部をラップフィルムで覆って輪ゴムでシール
し、n=3で35±0.1℃の恒温水槽中に静置し、24
時間毎にゲルの生成の有無を観察することにより、ポッ
トライフ(n=3の試料のいづれかにゲルが生成するま
での日数)を測定した結果、 A:4日, B:60日以上 であった。
【0028】
【実施例2】メタクリル酸エステルを主成分とする、次
の組成を持つ樹脂含浸剤を調整した。(組成物A) メタクリル酸2−エチルヘキシル 40重量部 メタクリル酸ラウリル 20 〃 メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル 25 〃 トリメタクリル酸トリメチロールプロパン 15 〃 ポリオキシエチレンアルキルエーテル 3 〃 2,4−ジメチルー6−t−ブチルフェノール 0.5〃 ベンゾイルパーオキサイド 0.6〃
【0029】上記組成物Aの重合禁止剤2,4−ジメチ
ルー6−t−ブチルフェノール0.5重量部をハイドロ
キノン(水溶性)0.2重量部及び2,4−ジメチルー
6−t−ブチルフェノール(非水溶性)0.3重量部に
置き換えた組成物Bを調整した。これらの樹脂含浸剤
A,Bのポットライフを実施例1と同じ方法で測定した
結果、 A:6日 B:60
日以上であった。
【0030】
【実施例3】メタクリル酸エステルを主成分とする次の
組成を持つ、樹脂含浸剤を調整した。(組成物A) メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル 50重量部 メタクリル酸ラウリル 20 〃 メタクリル酸2−ヒドロキシエチル 10 〃 ジメタクリル酸ポリエチレングリコール 20 〃 燐酸エステル系界面活性剤 4 〃 2,6−ジーt−ブチルー4−メチルフェノール 0.4〃 2,2´―アゾビスー2,4−ジメチルバレロニトリル0.3〃
【0031】上記組成物Aの重合禁止剤2,6−ジーt
−ブチルー4−メチルフェノール0.4重量部をハイド
ロキノンモノメチルエーテル(水溶性)0.2重量部及
び2,6−ジーt−ブチルー4−メチルフェノール(非
水溶性)0.2重量部に置き換えた組成物Bを調整し
た。
【0032】これらの樹脂含浸剤A,Bのポットライフ
を、実施例1の試験法の、含浸剤に添加する金属をADC
−12から銅にかえて測定した結果、 A:2日 B:52日 であった。
【0033】
【実施例4】メタクリル酸エステルを主成分とする次の
組成を持つ、樹脂含浸剤を調整した。(組成物A) メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル 20重量部 メタクリル酸トリデシル 60 〃 ジメタクリル酸n−オクチル 20 〃 燐酸エステル系界面活性剤 6 〃 ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.6〃 メチルエチルケトンパーオキサイド 0.5〃
【0034】上記組成物Aの重合禁止剤ハイドロキノン
モノメチルエーテル0.6重量部をハイドロキノンモノ
メチルエーテル(水溶性)0.3重量部及び2,4−ジ
メチルー6−t−ブチルフェノール(非水溶性)0.3
重量部に置き換えた組成物Bを調整した。
【0035】これらの樹脂含浸剤A,Bのポットライフ
を、実施例1の試験法の、含浸剤に添加する金属をADC
−12から亜鉛に変えて測定した結果、 A:5日 B:57日 であった。
【0036】
【発明の効果】本発明は空隙を有する金属材料から成る
機械部品の特性を改良するための含浸加工工程で使用さ
れる樹脂含浸剤の組成において、一種以上の水溶性重合
禁止剤と一種以上の非水溶性重合禁止剤を併用すること
により、硬化剤を添加した後の樹脂含浸剤の30〜40
℃におけるゲル化に対する安定性を向上させることを目
的とするものであるが、以上に示した実施例によって、
その効果が明瞭に証明されたことを確認することができ
る。
【0037】即ち、本発明の要求する上記の条件を満た
す樹脂含浸剤組成物Bのポットライフは、一般的な樹脂
含浸剤組成物Aのポットライフを大幅に上回ることが確
認され、それによって本発明の効果が証明されたことに
なる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 5/34 C09D 5/34 C23C 26/00 C23C 26/00 K

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビニル系単量体を主成分とする樹脂含浸剤
    組成物において、一種以上の水溶性重合禁止剤と一種以
    上の非水溶性重合禁止剤を併用することを特徴とする、
    特性の優れた樹脂含浸剤組成物。
  2. 【請求項2】ビニル系単量体が、一種以上の(メタ)ア
    クリル酸エステルであることを特徴とする、請求項1記
    載の特性の優れた樹脂含浸剤組成物。
JP2000377095A 2000-12-12 2000-12-12 特性の優れた樹脂含浸剤組成物 Pending JP2002180030A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501821A (ja) * 2004-06-02 2008-01-24 アーケマ・インコーポレイテッド 皮張り防止剤化合物及びこれを含有する組成物
KR100900456B1 (ko) 2007-08-09 2009-06-02 (주) 태양기전 다이캐스팅 소재의 표면처리 방법, 이를 이용한 다이캐스팅성형품 및 이를 갖는 표시장치

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JP2008501821A (ja) * 2004-06-02 2008-01-24 アーケマ・インコーポレイテッド 皮張り防止剤化合物及びこれを含有する組成物
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